心血管代谢风险标志物对糖尿病前期患者动脉硬化发生及进展的影响

《Journal of Diabetes》：Impact of Cardiometabolic Risk Markers on the Incidence and Progression Arterial Stiffness in Patients With Prediabetes

　　**摘要**

**背景**
先前的研究已经报告，胰岛素抵抗（IR）、血压、身体质量指数（BMI）和血脂异常与动脉硬化有关。然而，关于这些关系在糖尿病前期患者中的证据有限。本研究的目的是探讨心血管代谢风险标志物与动脉硬化进展之间的纵向关联。

**方法**
本研究纳入了来自首钢队列研究的5771名糖尿病前期成年患者。心血管代谢风险标志物包括甘油三酯-葡萄糖（TyG）指数、甘油三酯与高密度脂蛋白胆固醇（TG/HDL-C）比值、平均动脉压（MAP）、BMI和血脂异常。动脉硬化通过上臂-踝脉搏波速度（baPWV）进行评估，其进展定义为从基线到最后一次随访期间baPWV的年变化。使用多元线性和逻辑回归模型来研究这些关联。

**结果**
多元线性回归分析显示，TyG指数、TG/HDL-C比值、MAP和血脂异常与基线baPWV显著相关。在平均3.24年的随访期间，MAP每增加一个单位，baPWV的进展速度显著加快（差异为每年0.72厘米/秒；95%置信区间为0.40至1.04厘米/秒）。在调整所有协变量后，MAP每增加一个单位，动脉硬化的风险增加3%。

**结论**
在糖尿病前期患者中，MAP与动脉硬化存在一致的纵向关联，这突显了在糖尿病发生前早期管理血压对保护血管的重要性。

**亮点**
1. 平均动脉压与糖尿病前期患者的动脉硬化进展和新发有关。血压控制在预防动脉硬化方面比其他代谢因素起着更直接的作用。**横断面分析的参与者**
**纵向分析的参与者**

**参与者人数**
5771人
2093人

**年龄（岁）**
57.70（8.81）
57.35（8.41）

**总胆固醇（mmol/L）**
5.40（1.02）
5.42（1.06）

**甘油三酯（mmol/L）**
1.70（1.22）
1.71（1.26）

**收缩压（mmHg）**
135.38（16.61）
135.06（16.40）

**舒张压（mmHg）**
75.74（9.74）
75.83（9.59）

**基线时臂踝脉波速度（baPWV）（cm/s）**
1581（1399, 1830.50）
1563.50（1389, 1816）

**BMI**
26.46（3.36）
26.44（3.32）

**甘油三酯-葡萄糖指数（TyG）**
8.83（0.55）
8.84（0.55）

**高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）（mmol/L）**
1.41（0.36）
1.41（0.36）

**低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）（mmol/L）**
3.33（0.83）
3.34（0.83）

**平均动脉压（MAP）（mmHg）**
95.62（10.59）
95.58（10.51）

**甘油三酯/HDL-C比率**
1.40（1.51）
1.42（1.55）

**性别（数量，%）**
男性：2069（35.85%）
女性：3702（64.15%）

**当前婚姻状况（数量，%）**
已婚：5365（92.96%）
未婚：1951（93.22%）

**教育水平（数量，%）**
小学及以下：479（8.30%）
初中至高中：4221（73.14%）
大学及以上：1071（18.56%）

**使用降脂药物（数量，%）**
385（6.67%）
7（0.33%）

**使用降压药物（数量，%）**
1504（26.06%）
233（11.13%）

**冠心病（CHD）病史（数量，%）**
502（8.70%）
143（6.83%）

**中风病史（数量，%）**
185（3.21%）
52（2.48%）

**睡眠时间充足（数量，%）**
3381（58.59%）
1452（69.37%）

**当前吸烟者（数量，%）**
1259（21.82%）
372（17.77%）

**当前饮酒者（数量，%）**
1572（27.24%）
659（31.49%）

**定期进行体育活动（数量，%）**
4148（71.88%）
1405（67.13%）

**体重分类**
正常体重：1300（22.53%）
超重：2731（47.32%）
肥胖：1740（30.15%）
严重肥胖：624（29.81%）

**血脂异常（数量，%）**
2219（38.45%）
814（38.89%）

**baPWV年增长率（cm/s/年）**
——
?39.67（?96.27, 2.65）

**注：**数据为平均值（标准差，SD）、中位数[四分位数范围（IQR]或百分比（%）。缩写说明：**baPWV**为臂踝脉波速度；**BMI**为体质指数；**CHD**为冠心病；**DBP**为舒张压；**HDL-C**为高密度脂蛋白胆固醇；**LDL-C**为低密度脂蛋白胆固醇；**MAP**为平均动脉压；**TyG**为甘油三酯-葡萄糖指数。

### 横断面研究中心脏代谢风险指标与基线baPWV的关联
表2显示了糖尿病前期（preD）参与者中心脏代谢风险指标与基线baPWV之间的关联。总体而言，TyG指数、TG/HDL-C比率、MAP和血脂异常与基线baPWV存在显著的正相关性。在多元调整的线性回归模型中，以最低四分位数为参考，TyG指数的第二、第三和最高四分位的调整后β值分别为26.01（4.10–47.92）、46.75（24.81–68.68）和95.24（73.20–117.27）。对于TG/HDL-C比率， ajusted β值为27.18（5.26–49.10）、32.71（10.75–54.67）和73.99（51.84–96.15）。此外，TyG和TG/HDL-C每增加一个单位，baPWV分别增加69.63和14.72 cm/s。血脂异常的preD个体的baPWV显著高于无血脂异常的个体，差异为29.59 cm/s。

### 纵向研究中心脏代谢风险因素与动脉硬度进展的关联
我们进一步研究了心脏代谢风险因素与动脉硬度进展的关联。在MAP水平较高的参与者中，baPWV的增长速度具有统计学上的显著线性增加（表3和图S1）。多元线性回归模型显示，在调整基线baPWV和其他风险因素后，MAP每增加一个单位，baPWV的年增长率为0.72 cm/s（95% CI：0.40–1.04 cm/s）。虽然其他心脏代谢风险因素与baPWV的进展无显著关联，但在按血糖状态分层的敏感性分析中，这种关联仍然一致（表S1）。

### 讨论
本研究评估了糖尿病前期个体的多种心脏代谢风险指标与动脉硬度的关系，发现MAP与动脉硬度之间存在显著关联。MAP不仅与基线baPWV相关，还与baPWV的年增长率相关。MAP是唯一一个在糖尿病前期群体中与动脉硬度进展和发生显著相关的指标。即使调整了多种混杂因素，MAP的每个单位增加仍与baPWV增长率的显著增加及动脉硬度发生风险的增加相关。这些结果表明，在糖尿病前期阶段，慢性血流动力学压力是导致血管损害的重要因素。MAP能够反映血管壁的持续压力负荷，促进结构重塑（如胶原沉积、中层增厚和弹性纤维退化）。鉴于MAP可常规测量且可调节，它可作为糖尿病前期的早期干预目标，以预防心血管损伤。我们的研究结果强调了识别糖尿病前期人群中异质性的重要性。虽然胰岛素抵抗可能会引发血管功能障碍，但并非所有甘油三酯（TyG）或甘油三酯与高密度脂蛋白胆固醇（TG/HDL-C）比值升高的个体都会出现进行性的动脉损伤。这进一步表明，在这一群体中，血压负担而非短期代谢紊乱在血管老化过程中起主导作用。这一发现也与先前的研究结果一致，即糖尿病前期是一个过渡性的、可能可逆的代谢阶段[43]。观察到的平均动脉压（MAP）与动脉硬度进展之间的关联仅限于那些持续处于糖尿病前期状态的个体，而非那些血糖恢复正常或发展成糖尿病的个体。这表明，在没有临床干预的情况下，持续的代谢紊乱可能会使血管更容易受到压力引起的损伤。因此，尽管仍需关注代谢异常以维护整体的心脏代谢健康，但血压（尤其是平均动脉压）可能是预防糖尿病前期人群血管并发症的一个更可行且更稳定的目标。从实际角度来看，平均动脉压和脉搏波传播速度（baPWV）都是无创的、成本效益高的，并且可以在工作场所或社区健康环境中实施。结合这两种测量方法有助于早期识别出那些有较高血管损伤风险的糖尿病前期个体，从而制定针对性的生活方式或药物干预措施。这对公共卫生具有广泛的意义，尤其是在中国和其他糖尿病前期患病率在年轻人群中上升的国家。通过在糖尿病发作前控制血压，可能为预防长期心血管疾病提供一个关键的机会窗口。本研究存在一些潜在的局限性：我们仅在基线时评估了甘油三酯和甘油三酯与高密度脂蛋白胆固醇比值，而没有考虑它们的动态变化，这可能会低估其长期影响；此外，体重指数（BMI）和血脂参数仅测量了一次，也可能低估其累积效应；再加上作为一项观察性研究，无法确定因果关系。未来的研究应探讨动态的代谢轨迹及其与血压和动脉老化的相互作用。最后，相对较短的随访时间可能无法完全反映所有心脏代谢风险指标对动脉硬度的长期影响，因此需要更长期的随访来验证这些发现。

**结论**
在糖尿病前期人群中，平均动脉压是唯一与动脉硬化的进展和新发相关的代谢指标。尽管甘油三酯指数、甘油三酯与高密度脂蛋白胆固醇比值以及血脂异常与较高的基线脉搏波传播速度相关，但它们并不能预测长期的血管变化。这些发现强调了定期监测血压（尤其是平均动脉压）对于早期识别血管风险的重要性。虽然管理传统的代谢风险因素仍然至关重要，但血压控制可能在预防糖尿病前期个体的动脉硬化方面发挥更直接的作用。

**作者贡献**
孙琦：撰写、审阅和编辑，资金筹集；蔡秋静：概念设计、方法学制定、软件开发、初稿撰写；黄一琳：概念设计、方法学制定、软件开发、初稿撰写；王书瑜：数据整理与分析；刘立生：数据整理与分析；刘志光：方法学制定、软件开发；胡爱华：撰写、审阅和编辑，资金筹集；李伟：撰写、审阅和编辑，资金筹集；王碧燕：概念设计、方法学制定、软件开发、初稿撰写。

**致谢**
我们感谢所有参与这项研究的参与者以及支持作者工作的机构。

**资金支持**
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：52500256）、国家心血管疾病中心、阜外医院国家心血管疾病临床研究中心、深圳市高水平医院建设基金（项目编号：NCRCSZ-2023-012）以及国家卫生服务研究与发展中心的资助（项目编号：WKZX2022JG051）的支持。

**伦理声明**
调查方案、仪器和知情同意程序均获得了北京高血压联盟研究所伦理委员会的批准（伦理批准编号：2017-102），所有参与者均提供了书面知情同意。

**利益冲突声明**
作者声明不存在任何利益冲突。

**数据可用性**
支持本研究结果的数据可向通讯作者索取。